JP3319211B2 - 音声変換機能付カラオケ装置 - Google Patents

音声変換機能付カラオケ装置

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JP3319211B2
JP3319211B2 JP06419295A JP6419295A JP3319211B2 JP 3319211 B2 JP3319211 B2 JP 3319211B2 JP 06419295 A JP06419295 A JP 06419295A JP 6419295 A JP6419295 A JP 6419295A JP 3319211 B2 JP3319211 B2 JP 3319211B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カラオケの歌唱者の
音声を、オリジナル歌手の音声に変換して出力すること
のできる音声変換機能付カラオケ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラオケ装置において、歌唱を楽しくす
るため、または、歌唱を上手く聞かせるために歌唱音声
を種々に加工することのできるカラオケ装置が提案され
ている。たとえば、歌唱音声の質を大きく変えて変わっ
た／面白い声にする装置や、歌唱音声のピッチをたとえ
ば３度高くしてハーモニ音声を発生するカラオケ装置が
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、カラオケ歌唱者
の欲求としては、その曲を歌っているプロ歌手（オリジ
ナル歌手）の声で歌いたいという欲求がある。しかし、
従来の装置では、歌唱者の音声をオリジナル歌手の音色
に変換することはできなかった。
【０００４】この発明は、歌唱者がオリジナル歌手の声
でカラオケを歌うことができる音声変換機能付カラオケ
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、楽音
情報と楽音情報の進行に対応した特定歌唱音声情報を記
憶する記憶手段と、楽音情報を再生する音源手段と、カ
ラオケ歌唱者の歌唱音声を入力する入力手段と、歌唱音
声から音量および周波数を検出する歌唱情報検出手段
と、楽音情報の進行に伴って特定歌唱音声を再生し、歌
唱情報検出手段が検出した音量および周波数に基づいて
該特定歌唱音声の音量および周波数を制御して出力する
音声変換手段と、を備えたことを特徴とする。請求項２
の発明は、請求項１の発明において、音声変換手段が、
特定歌唱音声の音量を、歌唱音声から検出された音量に
近づくように、その差の一部を修正することを特徴とす
る。請求項３の発明は、請求項１、２の発明において、
音声変換手段が、特定歌唱音声の周波数を、歌唱音声か
ら検出された周波数に近づくように、その差の一部を修
正することを特徴とする。請求項４の発明は、請求項１
〜３の発明において、音声変換手段が、特定歌唱音声の
音量および周波数と歌唱音声から検出された音量および
周波数との差分データを検出する手段を含み、この差分
データを用いて歌唱を採点する採点手段を備えたことを
特徴とする。請求項５の発明は、請求項１〜４の発明に
おいて、記憶手段が、特定歌唱音声として、特定歌唱音
声の波形から抽出した子音および母音からなる音素情報
を記憶する手段であることを特徴とする。請求項６の発
明は、請求項１〜５の発明において、音声変換手段が、
特定歌唱音声の周波数を、１オクターブシフトする手段
を含むことを特徴とする。
【０００６】
【作用】この発明の音声変換機能付カラオケ装置では、
記憶手段にカラオケ曲を演奏する楽音情報とともに、こ
の楽音情報に進行に対応した特定歌唱音声情報を記憶し
ている。カラオケ曲の演奏は楽音情報に基づいて行われ
るが、これに並行してこの特定歌唱音声情報の読み出し
も行われる。カラオケ曲の演奏中には、マイク等を介し
てカラオケ歌唱者の歌唱音声信号（カラオケ歌唱音声信
号）が入力される。カラオケ歌唱信号が入力されると、
このカラオケ歌唱音声信号から少なくとも音量および周
波数の情報を抽出し、カラオケ演奏と並行して読み出さ
れている特定歌唱情報で特定歌唱音声を再生し、この音
量および周波数を、この抽出された音量および周波数の
情報を用いて修正し、あたかもカラオケ歌唱音声のよう
に出力する。これにより、実際には前記オリジナル歌手
等の特定人の歌唱音声であるが、カラオケ歌唱者の歌唱
によってそれがコントロールされ、あたかもカラオケ歌
唱者が特定人となって歌っているかのようなカラオケ歌
唱音声の出力を得ることができる。
【０００７】
【実施例】図面を参照してこの発明の実施例である音声
変換機能を備えたカラオケ装置について説明する。この
実施例のカラオケ装置は、いわゆる音源カラオケ装置で
ある。音源カラオケ装置とは、楽曲データで音源装置を
駆動することによりカラオケ演奏音を発生するものであ
る。また、このカラオケ装置は通信型カラオケ装置であ
り、通信回線を介してホストステーションと接続され、
楽曲データをホストステーションからダウンロードして
ハードディスク装置１７（図１参照）に蓄える。ハード
ディスク装置１７は、楽曲データを数百〜数千曲分記憶
することができる。また、音声変換機能とは、マイク２
７から入力されるカラオケ歌唱者の歌唱音声信号をその
まま出力せず、カラオケ演奏に並行して読み出されるオ
リジナル歌手の歌唱音声信号をこのカラオケ歌唱音声信
号で制御し、制御されたオリジナル歌唱音声信号をあた
かもカラオケ歌唱音声信号かのように出力する機能であ
り、そのためオリジナル歌手の歌唱信号データが前記楽
曲データの一部として、ハードディスク装置１７に記憶
されている。
【０００８】まず、図３〜図４を参照して同カラオケ装
置のＨＤＤ１７に記憶される楽曲データの構成について
説明する。図３は楽曲データの構成を示す図である。ま
た、図４は楽音トラックの詳細な構成を示す図である。
【０００９】図３において、１つの楽曲データは、ヘッ
ダ，楽音トラック，歌詞トラック，音声トラック，ＤＳ
Ｐコントロールトラック，音声データ部およびオリジナ
ル歌唱データ部からなっている。ヘッダは、この楽曲デ
ータに関する種々のデータが書き込まれる部分であり、
曲名，ジャンル，発売日，曲の演奏時間（長さ）などの
データが書き込まれている。ＣＰＵ１０（図１参照：以
下同様）は、シーケンスプログラムの実行時にジャンル
データに基づいてモニタ２６に表示する背景映像を決定
し、ＬＤチェンジャ２４に対してその映像のチャプタナ
ンバを送信する。背景映像の決定方式は、冬をテーマに
した演歌の場合には雪国の映像を選択し、ポップスの場
合には外国の映像を選択するなどである。
【００１０】図４において、楽音トラックには、メロデ
ィトラック，リズムトラックを初めとして種々のパート
のトラックが形成されている。これら複数のパートを並
行して演奏することによってオーケストラやフルバンド
などの演奏音を出力することができる。各トラックは、
音源装置１８に対して発音や消音などを指示するイベン
トデータと、各イベントデータ間の時間間隔を示すデュ
レーションデータΔｔを時系列に配置したシーケンスデ
ータからなっている。ＣＰＵ１０は、シーケンスプログ
ラムの実行により以下の動作を実行する。各トラックの
デュレーションデータΔｔを同一クロックに基づいて別
々にカウントし、デュレーションデータΔｔをカウント
アップしたトラックについて、そのトラックの次のイベ
ントデータを読み出して音源装置１８に出力する。その
とき、そのイベントデータの送り先となる発音チャンネ
ルを指定する。この動作を繰り返す。音源装置１８はチ
ャンネル指定データに基づいて発音チャンネルをアサイ
ンし、その発音チャンネルでそのイベントを実行する。
【００１１】また、歌詞トラック，音声トラック，ＤＳ
Ｐコントロールトラックは、楽音データではないが、イ
ンプリメンテーションの統一をとり、作業工程を容易に
するためＭＩＤＩデータ形式で記述され、上記楽音トラ
ックと同様にイベントデータとデュレーションデータか
らなっている。イベントデータは、システム・エクスク
ルーシブ・メッセージの形式で記述されている。
【００１２】歌詞トラックのイベントデータは、モニタ
２６に表示する歌詞の文字データ（文字コードおよびそ
の文字の表示座標）、この歌詞の表示時間（通常は３０
秒前後）、および、ワイプシーケンスデータからなって
いる。このうち、ワイプシーケンスデータは、曲の進行
に合わせて歌詞の表示色を変更してゆくためのシーケン
スデータであり、表示色を変更するタイミング（この歌
詞が表示されてからの時間）と変更位置（座標）を１行
分の長さにわたって順次記録している。
【００１３】音声トラックのイベントデータは、音声指
定データ，音程データ，音量データからなっている。音
声指定データは、音声データ部に記憶されている複数の
音声データｎ（ｎ＝１，２，３，‥‥）のうち、１つを
指定するデータである。音程データ，音量データは、そ
の音声データをどの音程でどれだけの音量で再生するか
を指定するデータである。音声データ部には、音源装置
１９で合成しにくいバックコーラスやハーモニー歌唱な
どの人声が記憶されており、このうち、言葉を伴わない
「アー」や「ワワワワッ」などのバックコーラスは、音
程や音量を変化させれば何度も利用できるため、基本的
な音程，音量で１つ記憶しておき、このデータに基づい
て音程や音量をシフトして繰り返し使用する。音声デー
タ処理部１９は音量データに基づいて出力レベルを設定
し、音程データに基づいて音声データの読出間隔を変え
ることによって音声信号の音程を設定する。
【００１４】ＤＳＰコンロールトラックのイベントデー
タは、音源装置１８および音声データ処理部１９の後段
に接続されている効果用ＤＳＰ２０を制御するためのＤ
ＳＰコントロールデータである。効果用ＤＳＰ２０は主
として楽音にリバーブなどの残響系の効果を付与するた
めのものであり、ＤＳＰコントロールデータは、これら
の効果の種類とその程度を指示するデータからなってい
る。
【００１５】一方、オリジナル歌唱データは、このカラ
オケ曲のオリジナル歌手による歌唱をＡＤＰＣＭ化して
記憶したものであり、上記楽曲トラック等の読み出しに
並行してＣＰＵ１０によって読み出され、音声変換用Ｄ
ＳＰ３０に入力される。
【００１６】図１は同音声変換機能を備えたカラオケ装
置のブロック図である。装置全体の動作を制御するＣＰ
Ｕ１０には、バスを介してＲＯＭ１１，ＲＡＭ１２，ハ
ードディスク記憶装置（ＨＤＤ）１７，ＩＳＤＮコント
ローラ１６，リモコン受信機１３，表示パネル１４，パ
ネルスイッチ１５，音源装置１８，音声データ処理部１
９，効果用ＤＳＰ２０，文字表示部２３，ＬＤチェンジ
ャ２４，表示制御部２５および音声変換用ＤＳＰ３０が
接続されている。
【００１７】ＲＯＭ１１には、システムプログラム，ア
プリケーションプログラム，ローダおよびフォントデー
タが記憶されている。システムプログラムは、この装置
の基本動作や周辺機器とのデータ送受を制御するプログ
ラムである。アプリケーションプログラムは周辺機器制
御プログラム，シーケンスプログラムなどである。
【００１８】シーケンスプログラムは、カラオケ演奏時
に実行されるプログラムであり、上記各トラックのデュ
レーションデータをカウントして所定タイミングにイベ
ントデータを読み出し、所定の動作部にそのデータを出
力する動作や、このカラオケ曲の進行に応じてオリジナ
ル歌唱データを読み出して音声変換用ＤＳＰ３０に入力
する動作等を含んでいる。なお、カラオケ曲のキー（調
性）の変更は、パネルスイッチ１５のキーチェンジスイ
ッチの操作に応じて楽音トラックのイベントデータの音
高データを書き換えることによって行われる。
【００１９】ローダは、ホストステーションから楽曲デ
ータをダウンロードするためのプログラムである。フォ
ントデータは、歌詞や曲名などを表示するためのもので
あり、明朝体やゴジック体などの複数種類の文字種のフ
ォントが記憶されている。また、ＲＡＭ１２には、ワー
クエリアが設定される。ＨＤＤ１７には楽曲データファ
イルが設定される。
【００２０】ＩＳＤＮコントローラ１６は、ＩＳＤＮ回
線を介してホストステーションと交信するためのコント
ローラである。ホストステーションからは楽曲データな
どがダウンロードされる。ＩＳＤＮコントローラ１６は
ＤＭＡ回路を内蔵しており、ダウンロードされた楽曲デ
ータやアプリケーションプログラムをＣＰＵ１０を介さ
ずに直接ＨＤＤ１７に書き込む。
【００２１】リモコン受信機１３はリモコン３１から送
られてくる赤外線信号を受信してデータを復元する。リ
モコン３１は選曲スイッチなどのコマンドスイッチやテ
ンキースイッチなどを備えており、利用者がこれらのス
イッチを操作するとその操作に応じたコードで変調され
た赤外線信号を送信する。表示パネル１４はこのカラオ
ケ装置の前面に設けられており、現在演奏中の曲コード
や予約曲数などを表示するものである。パネルスイッチ
１５はカラオケ装置の前面操作部に設けられており、曲
コード入力スイッチやキーチェンジスイッチなどを含ん
でいる。
【００２２】音源装置１８は、ＣＰＵ１０から入力され
る楽音データに基づいて楽音信号を形成する。音声デー
タ処理部１９は、音声データに基づき、指定された長
さ，指定された音高の音声信号を形成する。音声データ
は、バックコーラスや模範歌唱音などの音源装置１８で
電子的に発生しにくい信号波形をそのままＡＤＰＣＭ化
して記憶したものであり、楽曲データの音声データ部に
記憶されている。音源装置１８が形成した楽音信号、音
声データ処理部１９が形成した音声信号および音声変換
用ＤＳＰ３０から入力される歌唱音声信号は効果用ＤＳ
Ｐ２０に入力される。効果用ＤＳＰ２０は、これら入力
された音声信号や楽音信号に対してリバーブやエコーな
どの効果を付与する。効果用ＤＳＰ２０が付与する効果
の種類や程度は、楽曲データに含まれているＤＳＰコン
トロールデータに基づいて制御される。ＤＳＰコントロ
ールデータはＤＳＰコントロール用シーケンスプログラ
ムに基づき、ＣＰＵ１０が所定のタイミングに効果用Ｄ
ＳＰ２０に入力する。効果が付与された楽音信号，音声
信号はＤ／Ａコンバータ２１でアナログ信号に変換され
たのちアンプ・スピーカ２２に出力される。アンプ・ス
ピーカ２２はこの信号を増幅したのち放音する。
【００２３】一方、音声変換用ＤＳＰ３０にはから入力
された歌唱の音声信号が歌唱用マイク２７−プリアンプ
２８−Ａ／Ｄコンバータ２９を介してカラオケ歌唱音声
信号が入力されるとともに、これに並行してＣＰＵ１０
からオリジナル歌唱音声信号が入力される。音声変換用
ＤＳＰ３０はカラオケ歌唱音声信号の周波数情報および
音量情報に基づいてオリジナル歌唱音声信号の周波数お
よび音量を修正し、これをカラオケ歌唱音声信号として
効果用ＤＳＰ２０に出力する。
【００２４】また、文字表示部２３は入力される文字デ
ータに基づいて、曲名や歌詞などの文字パターンを生成
する。また、ＬＤチェンジャ２４は入力された映像選択
データ（チャプタナンバ）に基づき、対応するＬＤの背
景映像を再生する。映像選択データは当該カラオケ曲の
ジャンルデータなどに基づいて決定される。カラオケ演
奏スタート時、ＣＰＵ１０は楽曲データのヘッダから曲
のジャンルデータを読み取る。ＣＰＵ１０はジャンルデ
ータと背景映像の内容などに基づいてどの背景映像を再
生するかを決定し、映像選択データをＬＤチェンジャ２
４に出力する。ＬＤチェンジャ２４には、５枚（１２０
シーン）程度のレーザディスクが内蔵されており１２０
シーンの背景映像を再生することができる。映像選択デ
ータによってこのなかから１つの背景映像が選択され、
映像データとして出力される。文字パターン，映像デー
タは表示制御部２５に入力される。表示制御部２５では
これらのデータをスーパーインポーズで合成してモニタ
２６に表示する。
【００２５】図２は音声変換用ＤＳＰの構成を示す図で
ある。音声変換用ＤＳＰ３０は、カラオケ演奏中に、Ａ
／Ｄコンバータ２９からカラオケ歌唱者の歌唱音声信号
を入力するとともに、ＣＰＵ１０の制御によってオリジ
ナル歌唱音声信号を入力し、カラオケ歌唱音声信号でオ
リジナル歌唱音声信号を修正して、これを効果用ＤＳＰ
２０に対して出力する装置である。オリジナル歌唱音声
信号はオリジナル歌唱分析部４０に入力される。オリジ
ナル歌唱分析部４０は、入力されたオリジナル歌唱音声
信号の周波数および音量を分析し、周波数情報および音
量情報を出力する。また、カラオケ歌唱音声信号はカラ
オケ歌唱分析部４１に入力される。カラオケ歌唱分析部
４１は、このカラオケ歌唱音声信号の周波数および音量
を分析し、周波数情報および音量情報を出力する。それ
ぞれの周波数情報および音量情報は減算部４２，４３で
減算され、その差分が算出される。この差分データがオ
リジナル歌唱音声信号の周波数（ピッチ）および音量を
修正するためのデータとして用いられる。
【００２６】周波数情報の差分データは加算器４６に入
力される。加算器４６には、場合に応じて±１オクター
ブ分の周波数値が入力される。これは、男性曲を女性が
歌う場合や女性曲を男性が歌う場合等オリジナル歌唱と
カラオケ歌唱者の歌唱とに１オクターブの差がある場合
に、前記差分データにこれを加減算して修正対象から外
すためであり、男性曲を女性が歌う場合には−１オクタ
ーブの周波数値が入力され、女性曲を男性が歌う場合に
は＋１オクターブの周波数値が入力される。これによ
り、男性曲を女性が歌っても男性のオクターブで声が出
力され、女性曲を男性が歌っても女性のオクターブで声
が出力されることになる。加算器４６から出力された差
分データは乗算器４８に入力される。乗算器４８では、
差分データに対して修正係数が乗算される。修正係数は
修正係数発生部５０が発生する数値であり、リモコン３
１等で設定可能な０と１の間の値である。すなわち、オ
リジナル歌唱音声信号をカラオケ歌唱音声信号に対して
完全に修正してしまうのではなく、幾分オリジナル歌唱
音声信号の周波数，音量を残しておくためにこの修正係
数が乗じられる。修正係数が乗算された差分データがピ
ッチ修正データとしてピッチ修正部４４に入力される。
ピッチ修正部４４では、入力されたピッチ修正データに
基づいてオリジナル歌唱音声信号のピッチ（周波数）を
修正する。修正されたオリジナル歌唱音声信号は音量修
正部４５に入力される。
【００２７】一方、音量の差分データは乗算器４９に入
力される。乗算器４９では、差分データに対して修正係
数が乗算される。修正係数は上記と同じように修正係数
発生部５０が発生する０〜１の数値である。上記乗算器
４８に入力される修正係数と同様に修正の度合いを決定
するための数値であるが、両者は同じ値のものであって
も異なる値のものであってもよい。修正係数が乗算され
た差分データが音量修正データとして音量修正部４５に
入力される。音量修正部４５では、音量修正データがオ
リジナル歌唱音声信号に対して乗算される。この歌唱音
声信号が効果用ＤＳＰ２０に対して出力される。
【００２８】さらに、周波数および音量の差分データ
は、採点部５１に入力される。採点部５１は、これらの
差分データを積算してゆき、カラオケ曲が終了した時点
の積算値に基づいてそのカラオケ歌唱の採点を行う。こ
の採点結果は、採点結果表示器３３（図１参照）に表示
される。
【００２９】音声変換ＤＳＰ３０の以上のような動作に
より、カラオケ歌唱者の歌唱によってオリジナル歌唱を
コントロールし、このコントロールされたオリジナル歌
唱をカラオケ歌唱として出力することができるため、カ
ラオケ歌唱者がさもオリジナル歌唱者の声で歌っている
ようなカラオケ出力を得ることができる。
【００３０】なお、この実施例では、オリジナル歌唱デ
ータを１６ｂｉｔ，４４．１ｋＨｚのディジタルデータ
でＰＣＭ化して全て記憶したが、記憶のしかたはこれに
限定されない。すなわち、再生する曲の歌唱から抽出し
た子音・母音を音素データとして記憶し、カラオケ歌唱
者の歌唱進行に応じて、これを読み出してオリジナル歌
唱音声を合成するようにしてもよい。 この場合には、
カラオケ歌唱者の歌唱テンポが多少ずれてもこれに応じ
てオリジナル歌唱のテンポを合わせることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、カラオ
ケ歌唱者の歌唱音声信号から抽出したデータに基づいて
オリジナル歌唱音声信号の少なくとも周波数および音量
を調節し、この調節されたオリジナル歌唱音声信号をカ
ラオケの歌唱音声として出力するようにしたことによ
り、歌唱者の歌唱によってオリジナル歌手の歌声を出力
することができ、あたかもオリジナル歌手が歌っている
かのようなカラオケを楽しむことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例である音声変換カラオケ装置
のブロック図
【図２】同音声変換カラオケ装置の音声変換用ＤＳＰの
構成を示す図
【図３】同音声変換カラオケ装置に用いられる楽曲デー
タの構成を示す図
【図４】同音声変換カラオケ装置に用いられる楽曲デー
タの構成を示す図
【符号の説明】
３０−音声変換用ＤＳＰ、４０−オリジナル歌唱分析
部、４１−カラオケ歌唱分析部、４４−ピッチ変換部、
４５−音量変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 15/04 302 G10L 21/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 楽音情報と楽音情報の進行に対応した特
    定歌唱音声情報を記憶する記憶手段と、 楽音情報を再生する音源手段と、 カラオケ歌唱者の歌唱音声を入力する入力手段と、 歌唱音声から音量および周波数を検出する歌唱情報検出
    手段と、 楽音情報の進行に伴って特定歌唱音声を再生し、歌唱情
    報検出手段が検出した音量および周波数に基づいて該特
    定歌唱音声の音量および周波数を制御して出力する音声
    変換手段と、 を備えた音声変換機能付カラオケ装置。
  2. 【請求項２】 音声変換手段は、特定歌唱音声の音量
    を、歌唱音声から検出された音量に近づくように、その
    差の一部を修正する請求項１に記載の音声変換機能付カ
    ラオケ装置。
  3. 【請求項３】 音声変換手段は、特定歌唱音声の周波数
    を、歌唱音声から検出された周波数に近づくように、そ
    の差の一部を修正する請求項１または請求項２に記載の
    音声変換機能付カラオケ装置。
  4. 【請求項４】 音声変換手段は、特定歌唱音声の音量お
    よび周波数と歌唱音声から検出された音量および周波数
    との差分データを検出する手段を含み、 この差分データを用いて歌唱を採点する採点手段を備え
    た請求項１、請求項２または請求項３に記載の音声変換
    機能付カラオケ装置。
  5. 【請求項５】 記憶手段は、特定歌唱音声として、特定
    歌唱音声の波形から抽出した子音および母音からなる音
    素情報を記憶する手段である請求項１乃至請求項４のい
    ずれかに記載の音声変換機能付カラオケ装置。
  6. 【請求項６】 音声変換手段は、特定歌唱音声の周波数
    を、１オクターブシフトする手段を含む請求項１乃至請
    求項５のいずれかに記載の音声変換機能付カラオケ装
    置。
JP06419295A 1995-03-23 1995-03-23 音声変換機能付カラオケ装置 Expired - Lifetime JP3319211B2 (ja)

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